Astronomi simuliraju sudbinu zvijezde iz maglice Homunculus

Eta Carinae ili Eta Carinae je dvostruki zvjezdani sustav (η Car, η Carinae) koji je okružen maglicom koja se širi

Homunculus u obliku pješčanog sata. Svoje rođenje duguje snažnoj eksploziji zvijezde sredinom 19. stoljeća. Moderno ime dao je 1950. Enrico Gaviola (Ramón Enrique Gaviol)... Golim je okom vidljiva više od deset godina.

Dvije zvijezde u sustavu Eta Carinae se kreću okolozajedničko središte mase duž izduženih eliptičnih orbita (ekscentricitet 0,9) s periodom od 5,54 zemaljske godine. Glavna komponenta sustava je hipergigant, svijetlo plava varijabla (BLV), koja je u početku imala masu 150-250 solarnih masa, od čega je oko 30 solarnih masa već izgubljeno. To je jedna od najvećih i najnestabilnijih poznatih zvijezda, s masom blizu teorijske gornje granice. Očekuje se da će postati supernova u astronomski bliskoj budućnosti (nekoliko desetaka tisućljeća) Sama Eta Carinae je izuzetno masivna, njena masa je više od 100 puta veća od mase Sunca.

Svjetlost komponenata sustava Eta Carina je jakaapsorbirana malom bipolarnom maglicom Homunculus dimenzija 12 × 18 lučnih sekundi, koja se sastoji od materijala središnje zvijezde, izbačene tijekom "Velike baklje". Ova Carina A gubi svoju masu tako brzo da njezina fotosfera nije gravitacijski vezana za zvijezdu i zračenjem je "otpuhuje" u okolni prostor.

Nedavno objavljena studija bila jeusredotočio se na jednu hipotezu da je binarni sustav zvijezda nekada bio trostruk, što je na kraju postalo nestabilno i uzrokovalo stapanje zvijezda. Kako se vrše detaljnija promatranja Eta Carinae, ovaj scenarij postaje sve popularniji, ali još uvijek nema detaljnih teorijskih studija.

Astronomi sa Sveučilišta MonashSveučilište) izveli su prve opsežne i detaljne teorijske izračune za ovaj scenarij. Prvo su pokrenuli dinamičke simulacije triju tijela kako bi vidjeli kako trostruki sustav postaje nestabilan. Znanstvenici su započeli sa stabilnim sustavom u kojem jedna zvijezda rotira u širokoj orbiti oko druge dvije zvijezde u bliskoj orbiti. Kako se najmasivnija zvijezda približava kraju svog života, ona se širi i počinje prenositi materiju na svog pratioca. To čini sustav nestabilnim i dovodi do spajanja dviju zvijezda. Proces se odvija nekoliko tisuća godina. Znanstvenici su otkrili da prije konačnog spajanja zvijezde mogu iznenada promijeniti mjesta i susresti se na malim udaljenostima, dodirujući jedna drugu s površinama.

Optička slika Eta Carinae. Zasluge: NASA / STScI / ESA.

Osim toga, istraživači su proveli dodatneSimulacije N-tijela da vidimo kako zvijezda reagira na te bliske susrete. Kombinirajući orbitalnu dinamiku i simulacije skorog sudara, otkrili su da višestruki sudari mogu reproducirati neuređenu strukturu izvan maglice Homunculus.

Hidrodinamičko modeliranje, pak,pokazao je kako protok od spajanja zvijezda poprima oblik pješčanog sata kakav vidimo danas. Znanstvenici su predložili novi scenarij koji koristi slične ideje o tome kako je nastala maglica s tri prstena supernove SN1987A. Kada se zvijezde spajaju, ogromna količina energije se oslobađa unutar zvijezde, što uzrokuje veliku erupciju. Ali za razliku od supernova, većina energije i mase ostaje u zvijezdi. Ova energija polako istječe tijekom sljedećeg stoljeća u obliku jakih bipolarnih vjetrova. Vjetar odnosi unutarnje dijelove eksplozije i oblikuje šuplju ljusku. Naše simulacije pokazuju da ovim scenarijem možemo točno reproducirati oblik i veličinu maglice Homunculus.

Kombinacija simulacija znanstvenika uspješno reproduciranaGlavne značajke okolne maglice Eta Carinae pružile su snažnu podršku scenariju sustava trostrukih zvijezda. Ovo ne samo da je omogućilo uvid u podrijetlo Eta Carinae, već iu mnoge druge astronomske objekte koji bi mogli nastati spajanjem u trostrukim sustavima. Na primjer, smatra se da su neke masivne crne rupe koje je otkrio LIGO (GW190521) stvorene na ovaj način. Koristeći informacije iz studije Eta Carinae, možemo naučiti mnogo više o formiranju egzotičnih objekata u svemiru.

Čitaj više

Čujte kako se NASA-in rover Perseverance kreće preko Marsa

Fizičari su stvorili analog crne rupe i potvrdili Hawkingovu teoriju. Kamo vodi?

Ljudi mogu podnijeti vrlo niske temperature čak i bez izvora topline

SN 1987A je supernova koja je eksplodiralapredgrađa maglice Tarantula u Velikom Magellanovom oblaku, patuljastom satelitu Mliječne staze, udaljenom od Zemlje približno 51,4 kiloparseka. Svjetlost bljeskalice stigla je do Zemlje 23. veljače 1987: 22: 197.